平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范

平煤股份?2009?100号

关于印发《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规

范》的通知

各原煤生产单位，机关有关部门：

?平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范?已经公司领导同意，现予印发，请认真贯彻落实。

二○○九年五月二十五日

（此为电子公文）

平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范

第一章 总 则

第一条 为使锚杆支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠、确保施工质量，促进锚杆支护技术健康发展，特制订本规范。

第二条 推广应用锚杆支护技术时，必须坚持科学态度，依靠科技进步，高度重视锚杆支护的技术问题，积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。

第三条 本规范是在对平顶山煤业股份公司（以下简称平煤股份）所属各单位应用锚杆支护技术的经验进行总结的基础上，结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及平煤股份今后煤巷锚杆支护技术的发展方向而制定的。

第四条 岩、半煤岩巷道的锚杆支护参照本规范执行。 第五条 对使用的新型锚杆支护材料及防腐锚杆支护材料等，使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报平煤股份开拓处，经开拓处审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。

第二章 巷道围岩稳定性分类及地质力学评估 第六条 对巷道围岩稳定性进行分类，其目的是为巷道锚杆支护设计、施工与管理提供依据。

第七条 平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类按巷道围岩稳定性指

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数、模糊聚类分析和依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量3种方法进行分类，各矿可根据实际情况采用其中一种或全部采用并进行比较后确定。在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上进一步研究定量分析方法，使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。

第八条 巷道围岩稳定性指数：巷道围岩开挖前所处位置的最大垂直应力（即原岩应力γH）与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值，共分为4类。见表2-1。

巷道围岩稳定性指数 表2-1 巷道稳定性 稳定 中等稳定 不稳定 极不稳定 稳定性指数 <0.25 0.25—0.4 0.4—0.55 ＞0.55 第九条 根据巷道围岩稳定性模糊聚类分析进行巷道围岩稳定性分类，巷道围岩稳定性分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。巷道围岩稳定性分类指标，见表2-2、2-3、2-4、2-5。

围岩岩体完整性指数D 表2-2 节理、层理分级 节理、层理发育程度 节理间距D1（m） 分层厚度D2（m）

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Ⅰ 很不发育 >3 >2 Ⅱ 不发育 1-3 1-2 Ⅲ 中等发育 0.4-1 0.3-1 Ⅳ 发育 0.1-0.4 0.1-0.3 Ⅴ 很发育 <0.1 <0.1

岩块干饱和吸水率W 表2-3 岩体膨胀性 岩块干饱 和吸水率/%

开拓、准备巷道围岩稳定性分类指标 表2-4 围岩单向抗压强度б 取巷道宽度2倍范围内的顶板岩层、巷道宽度1倍范围内底板岩层及两帮岩层岩石单向抗压强度的加权平均值。 不受采动影响时，巷道的围岩应力等于巷道所在位置的原岩应力；受采动影响时，巷道围岩应力指标用巷道埋深H乘采动影响指数K代替。其中，当巷道不受采动影响或保护煤柱选择合理时，K=0.8-1；当巷道受采动影响或保护煤柱选择不合理时，K=3-5。 围岩岩体完整性指数D见表2 岩块干饱和吸水率W是指每100g绝对干燥的或在案105摄氏度时烘干后的岩块，在蒸馏水中所吸附的非重力水的重量。具体指标见岩块干饱和吸水率W表3。 非膨胀性 ?10 微膨胀性 10-20 弱膨胀性 20-50 强膨胀性 50-100 剧膨胀性 ?100 围岩应力 围岩岩体完整性指数D 岩块干饱和吸水率W 回采巷道围岩稳定性分类指标 表2-5 分类指标 顶板强度σγ(指单向抗压强度，Mpa， 下同) 煤层强度σCC 底板强度σCf 巷道埋深H（m） 护巷煤柱宽度X 说明 取巷道宽度2倍范围内的顶板强度的加权平均值 取巷帮煤岩层强度的加权平均值 取巷道宽度范围内的底板强度的加权平均值 巷道所在位置至地表的垂直距离 一侧煤柱的实际宽度。其中，沿空掘巷（无煤柱）时，X=0；两侧均为实体煤时，X=100 指因工作面回采引起的超前支承压力的影响，N=直接顶厚度/采高（当N>4时，取N=4） 指围岩节理裂隙、层理的影响程度，以直接顶初次垮落步距代替 采动影响系数N 围岩岩体完整性指数D

第十条 依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量进行分类，可分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ

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极不稳定五类。

第十一条 平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类

平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类 表2-6

巷道围岩类别 Ⅰ 稳 定 性 非常 稳定 顶板位移 （mm） 围岩松 动圈 （mm） 0—400 顶底板岩体结构及岩性描述 无伪顶，直接顶为厚约6米的石灰岩，老顶为9米的石灰岩，底为约5米的砂泥岩，煤厚1.6米，煤硬。 无伪顶（己15有0—0.3米厚的伪顶），顶为砂岩或泥质砂岩，完整、坚硬、节理不发育、稳定性好。 0—10 Ⅱ 稳定 10—50 400—1000 Ⅲ 中等 稳定 50—150 己15顶为砂质泥岩，节理发育，岩碎，底为砂质泥岩。丁6直接顶为泥砂质泥岩，老顶为2米厚的细砂岩（也有的是中砂岩，厚约4.5米，底为泥岩1000—1500 夹少量砂质泥岩）、夹煤线。顶完整性差，节理发育。戊90伪顶为0.3米，炭质泥岩，直接顶为3.7米泥岩、砂岩，老顶为5.5米厚砂岩，底为泥岩，顶破碎，节理多。 不论顶板为何岩性，不同程度均存1500—2000 在着顶碎，节理面多，易风化剥落，不易维护。 大于2000 顶板为人工假顶或煤 Ⅳ 一般 不稳定 极不 稳定 150—200 Ⅴ 大于200 注：同一巷道可根据围岩变化情况分为若干类，并采取相应的支护对策

第十二条 地质力学评估为锚杆支护设计提供依据。其内容包括现场地质条件调查、巷道围岩力学性质测定、原岩应力实测、锚固力拉拔试验。

第十三条 地质力学评估的具体内容见表2-7。

地质力学评估的内容 表2-7 序号 1 2 3

原始资料 一般取2倍巷道宽度范围内顶板不同岩层层数与厚度（m） 各层节理裂隙间距D1(m) 岩层的分层厚度D2(m) 5

说明与测取 由临近钻孔柱状图和已采工作面 资料确定 指沿结构面法线方向上的平均间距，在巷道内或类似条件巷道内测取 指分层厚度的平均值

4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 岩石的单向抗压强度(MPa) 煤层厚度hc(m) 煤层倾角(度) 煤层的单向抗压强度бсс(MPa) 巷道埋深H(m) 主应力大小与方向 地质构造情况描述 水文情况描述 煤柱宽度X(m) 锚杆在顶板中的锚固力F(KN) 锚杆在煤层中的锚固力P(KN) 巷道几何形状与尺寸 在井下直接测取，或利用岩样测定 指被巷道切割的煤层厚度 由工作面地质说明书给出，或在井下直接量取 在井下直接测取，或利用煤样测定 地表到巷道的垂直距离 一般在井下实测；条件不具备时，根据地质构造判断主应力方向 工作面地质说明书 工作面地质说明书 煤柱的实际宽度 现场锚固力拉拔试验 现场锚固力拉拔试验 宜选用的几何形状是矩形、拱形、斜矩形 第十四条 主应力方向与大小及围岩力学参数是煤巷锚杆支护设计的基础资料，支护设计所需的地应力参数和围岩力学指标必须通过现场实测或地质部门提供。

第十五条 平煤股份所属各矿应合理安排主采煤层的地应力实测，原则上每个采区应进行主应力大小与方向实测，并绘制矿井地应力分布图。

第十六条 地应力测试应采用可靠技术手段测出现场原岩应力场和主采煤层中典型巷道围岩中的再生应力分布情况。优先采用钻孔应力解除法实测地应力。

第十七条 测试围岩力学性质岩样的采取、包装，测试项目、测试方法等，应符合有关标准的规定和技术要求。

第十八条 巷道锚杆支护前应作锚杆锚固拉拔试验，用于评价巷道围岩的可锚性。锚杆拉拔力顶板应≧105KN（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类）或≧150KN（Ⅳ、Ⅴ类），两帮应≧80KN。锚杆锚固力拉拔试验应在巷道施工现场或井下相似围岩中进行，每次不少于3根锚杆。

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有下列情况之一时必须进行锚杆锚固力拉拔试验：1、初始设计之前；2、设计变更；3、材料变更；4、围岩地质条件发生变化。

第三章 锚杆支护设计

第十九条 锚杆支护的设计与施工，必须详细地收集有关地质资料，按照地质力学评估——初始设计——稳定性分析——按初选方案施工——现场监测——信息反馈与修改、完善设计六个步骤进行，因地制宜，正确有效地加固围岩，充分发挥围岩的自承能力。

第二十条 根据地质力学评估结果表明待施工巷道能采用锚杆支护时，进行锚杆支护初步设计。

各生产矿必须对巷道方位进行优化论证，避免巷道轴线垂直于较大应力或与主应力成较大夹角，提高支护效果。锚杆、锚索支护设计必须进行方案论证，并将论证结论编入井巷作业规程。

第二十一条 各矿煤巷锚杆支护设计方案由主管开拓掘进的副总工程师负责，由主管技术部门主持设计，报矿总工程师组织审批。

第二十二条 为减少水平应力对巷道支护的影响，在采区设计时，应尽可能使回采工作面推进方向与最大水平应力方向平行。交叉点及硐室设计要充分考虑临近巷道的平面空间位置关系，简化巷道布置系统，最大限度的减少由于巷道布置及施工而造成围岩应力变化对巷道产生的破坏。

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第二十三条 巷道应采用矩形断面，在特殊条件可采用拱形或微拱形断面。在满足通风、运输、行人、管线架设、设备安装等要求的前提下，各矿应按照煤层具体赋存情况及围岩稳定状况确定巷道断面变形予留量，并在设计中明确规定。

第二十四条 为便于现场施工，技术和质量管理及支护材料加工，锚杆长度一般选取2.0m—2.4m、杆体直径不小于20mm、杆体直径与钻孔直径的孔径差应控制在6—10mm、间排距应根据支护强度及工程类比确定。

第二十五条 煤巷锚杆支护初始设计须遵循以下原则 （一）支护形式选择原则

1.所有开拓、掘进巷道取消单体锚杆支护。

2.围岩稳定、层厚较厚、坚固性系数f≥6、节理裂隙不发育的Ⅰ类顶板必须采用锚网或锚梁支护。锚固方式应为端锚或加长锚固，必要时打锚索加固。

3.围岩强度较大、层理、节理较发育的Ⅱ、Ⅲ类顶板必须采用锚梁网支护，锚固方式必须为加长锚固，必要时打锚索加固。

4.厚煤层沿巷道底板留顶煤掘进的巷道；层厚较薄、层理、节理较发育的复合顶板；岩体松软压力大的Ⅳ、Ⅴ围岩；巷道断面大、沿空送巷、孤岛开采的工作面两巷；构造复杂的巷道，必须采用锚梁网、锚索联合支护。锚固方式必须为加长锚固或全长锚固，必要时注浆加固。

（二）锚杆支护参数选取原则

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1.必须在相关理论指导下进行，安全系数不小于2。 2.锚杆设计锚固力不小于杆体屈服载荷；锚索设计锚固力不小于钢绞线极限载荷的90%。

3.安装应力不小于杆体屈服载荷的40%。

4.必须提高巷道护表构件的刚度和强度，使安装应力向周围煤、岩体扩散。

5.锚杆、锚索支护强度必须匹配，保证支护整体性能。 6.深井支护的支护系统必须达到高强度、高刚度、高可靠性。 7.煤巷锚杆支护巷道顶板两肩角锚杆，必须倾斜安装，与铅垂线夹角为20-30°。

（三）锚杆、锚索支护材料选择原则

1.锚杆、锚索支护材料，属于“煤安标志”目录的产品，如锚杆、锚固剂、钢绞线锁具、预应力锚索等必须具有“煤矿产品安全标志证书”和出厂检验合格证；不属于“煤安标志”目录的产品，如W、M型钢带、钢筋梯子梁、金属网等必须具有型式检验合格证和出厂检验合格证，否则，不准在井下使用。

2.所有锚杆支护巷道一律禁止使用管逢式锚杆。 3.锚杆螺母必须采用扭矩螺母，实现快速安装。 4.垂深小于800米巷道锚杆支护材料选择原则

(1)锚杆杆体屈服强度不小于335MpaⅡ级螺纹钢，取消Q235圆钢麻花型锚杆。

(2)巷道顶板支护禁止使用右旋无纵筋（KMG335）锚杆和建筑

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螺纹钢（HRB335）锚杆，必须使用左旋无纵筋（KMG335）锚杆或使用更高支护强度的左旋锚杆。除右旋无纵筋（KMG335）锚杆外，其它锚杆必须配穹型垫、塑料减摩垫和金属垫圈。

(3)煤巷两帮可选用右旋无纵筋（KMG335）锚杆和建筑螺纹钢（HRB335）锚杆。

(4)支护形式为锚网时，锚杆托盘不得小于150×150mm，托盘与金属网必须是面接触。

(5)锚杆支护的煤层巷道埋藏深度在500—800米之间时，顶板锚梁必须选用W或M型钢带。

5.垂深大于800米巷道锚杆支护材料选择原则

(1)优先选择左旋无纵筋预应力高强锚杆或左旋无纵筋预应力让压高强锚杆（屈服强度500 Mpa），必要时应选择左旋无纵筋预应力超高强锚杆（屈服强度600 Mpa）。选择左旋无纵筋预应力让压高强锚杆时，让压管的让压点、让压距离、单位长度让压值可根据杆体屈服载荷和围岩特征确定。禁止使用右旋无纵筋锚杆和建筑螺纹钢锚杆。

(2)煤巷锚杆支护巷道，必须使用W或M型钢带，禁止使用金属梯子梁支护。（W钢带的型号为：BHW—280—2.75—4.00；M钢带的型号为：CRT-M4—M5。）

(3)锚索直径不得小于17.8mm，必须选用预应力鸟巢锚索，使“三径”合理匹配（孔径、钢绞线直径、树脂锚固剂直径），达到最佳支护效果。鼓励选用直径18—22mm的19丝低松弛高强度钢

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绞线（破断载荷30—60吨、延伸率7%）。

(4)锚杆支护煤层巷道，顶板须使用热压或编织成型的经纬网或菱形网，钢丝直径不小于4mm，且网孔尺寸不得大于50×50mm，禁止使用金属假顶网。必要时可选用低伸展率、高强度、高刚度的钢筋焊接网。

(5)锚杆支护巷道，锚杆必须使用高效减摩副。即：塑料垫圈加至少一个金属垫圈。塑料垫圈材质必须为聚氟乙烯，禁止使用再生塑料。塑料垫圈厚度3—5mm，直径35—45mm。

（四）锚杆、锚索支护设计和施工作业规程，三个月必须进行一次评估，并根据评估结果和现场监测信息及时对支护形式和支护参数进行优化和修正。

（五）设计锚固力的取值

1.加长锚固锚杆，设计锚固力不小于150KN。

2.全长锚固锚杆，杆体直径应选用≥20mm，KMG335及以上钢材。 第二十六条 初始设计可按以下方法进行 （1）计算机数值模拟方法，其基本步骤为：

①利用地质力学评估结论的资料建立地质力学模型。 ②利用地质力学模型分析巷道围岩的变形失稳类型。 ③利用地质力学模型对各种可行的支护方案进行支护效果分析比较，优选出最佳方案作为初始设计。 （2）理论分析和工程类比法

支护理论主要为悬吊理论、组合梁理论、自然平衡拱理论和

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围岩强度强化理论。根据巷道围岩地质力学评估，分析锚杆支护应适用何种支护理论，根据支护理论明确支护应注重的要求。理论分析作为锚杆支护作用的定性分析，其简化理论计算公式作为锚杆支护参数确定参考依据。支护参数应根据围岩稳定性分类及在本规范明确的锚杆支护形式和支护参数范围内选择支护方案。同时和本采区同类型巷道的地质构造异同情况和支护参数进行对比，并详述已施工巷道支护状况及预测拟施工巷道支护效果。

第二十七条 简化理论公式验算按下式进行 1、按悬吊理论 (1)锚杆长度 L，L=L1+L2+L3

式中：L1——锚杆外露长度

L2——软弱岩层厚度，可根据柱状图确定 mm L3——锚杆伸入稳定岩层深度 一般不小于300mm

(2)锚固力N：可按锚杆杆体的屈服载荷计算

N=π/4(dσ屈)

式中：σ屈——杆体材料的屈服极限Mpa

d——杆体直径

(3)锚杆间排距

锚杆间距D≤1/2L 锚杆排距L0=Nn/2kra L2

式中：n——每排锚杆根数

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N——设计锚固力，KN/根 K——安全系数，取2-3

r ——上覆岩层平均容重，取24KN/ ma——1/2巷道掘进宽度 m

2、按自然平衡拱理论计算 Ⅰ、两帮煤体受挤压深度C

C=(（KrHB/1000fcKc）Cos(a/2)-1)h×tg(45-ψ/2) 式中： K——自然平衡拱角应力集中系数，与巷道断面形状有关；矩形断面，取2.8

r ——上覆岩层平均容重，取24KN/ mH——巷道埋深m

B——固定支撑力压力系数，按实体煤取1 fc——煤层普氏系数，

Kc——煤体完整性系数，0.9-1.0 a——煤层倾角 h——巷道掘进高度m

ψ——煤体内摩擦角，可按fc反算 Ⅱ、潜在冒落高度b

b=(a+c)Cosa/Kyfr

式中：a——顶板有效跨度之半 m

Ky——直接顶煤岩类型性系数。 当岩石f=3-4时，

取0.45 ;f=4-6 时，取0.6; f=6-9时，取0.75。

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3

3

Fr——直接顶普氏系数 Ⅲ、两煤帮侧压值Qs

Qs=KnCr煤[h×sina+b×cos(a/2)×tg(45-a/2) 式中：n——采动影响系数，取2-5

r煤——煤体容重，KN/m (1)顶锚杆长度L

L=L1+b+L2

式中：L1——锚杆外露长度 m

L2——锚固端长度 m b——潜在冒落拱高度 m 锚杆间距D≤1/2L 锚杆排距LO=Nn/2K〃rab 式中：n——顶板每排锚杆根数

N——每根锚杆锚固力，KN K——安全系数，取2-3

r ——上覆岩层平均容重，取24KN/ m a——1/2巷道掘进跨度，m (2)煤帮锚杆 锚杆长度：L=L1+C+L2 锚杆间距：D=Nh/L0KQs

式中：N——设计锚杆锚固力，MPa

K——安全系数，取2-3

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3

L0——煤帮锚杆排距，同顶板排距 Qs——两帮侧压值，KN 3、按组合梁原理计算 (1) 锚杆长度L

L=L1+L2+L3

式中：L1——锚杆外露长度 m

L3——锚固端长度 m L2——组合梁自撑厚度 m L2=0.612B[K1P/ψσ1σx]/2

K1——与施工方法有关的安全系数。掘进机掘进2-3；爆破法掘进3-5；巷道受动压影响5-6

P——组合梁自重均布载荷 MPa ψ——与组合梁层数有关的系数 组合层数：1 2 3 ≥4 ψ 值：1.0 0.75 0.7 0.65

B——巷道跨度 m

σ1——最上一层岩层抗拉计算强度，可取试验强度的

0.3-0.4倍 MPa

σx——原岩水平应力，σx=λrz MPa，λ—侧压力

系数，一般为0.25-0.4,

Z—巷道埋深 m

(2)锚杆间距

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以上所选锚杆长度，还需验算组合梁各层间不发生相对滑动，并保证最下面一层岩层的稳定性

D≥1.63m1(σ1/KP)/2

式中：m1——最下面一层岩层的厚度 m K——安全系数，取8-10

P——本层自重均布荷载 P=r1m1 ,MPa ；r1——最下

面一层岩层的容重，KN/m

第二十八条 初始设计中必须包括以下内容： ⑴巷道名称、位置、用途以及巷道设计断面。 ⑵巷道锚杆支护布置图。

⑶锚杆几何参数（长度、直径）、力学参数（强度）及确定依据。

⑷锚杆布置参数（间排距、角度）及确定依据。 ⑸锚杆锚固参数（孔径、锚固长度）及确定依据。 ⑹锚杆预紧力矩、设计锚固力。

⑺钢带（或钢筋梯）形式、强度、规格。 ⑻金属网形式、强度、规格。 ⑼施工工艺方法。

⑽施工工艺要求及质量管理指标。

⑾相关安全技术措施：临时支护，空顶距。 ⑿验证初始设计的观测与监测方案。

⒀预计巷道受采动影响时可能出现的问题，以及应采取的相

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应措施。

⒁支护材料及预计支护成本。

第二十九条 初始设计要对掘进工程中可能遇到的围岩地质条件变化提出相应的对策。

第三十条 锚杆支护初始设计作为掘进工作面作业规程的组成部分和工程质量管理的依据，编入掘进工作面作业规程并经矿总工程师主持审查，完成审批程序后生效。

第三十一条 按初始支护设计施工后应立即进行监测，并根据监测结果验证或修改初始设计。并将修改后的支护设计补充编入掘进工作面作业规程，并完成相应的审批程序。

第三十二条 初始支护设计经过验证后可作为正式设计在本巷道或相同条件下的其他巷道中采用，也可作为初始设计在类似条件巷道采用。

第三十三条 当地质条件发生较大变化时，须依据工程监测结果和现场实际，以评估继续采用原设计的有效性或采取加强支护措施和修改设计。

第三十四条 锚杆支护设计中采用的锚杆支护材料。如锚固剂、杆体、托盘、螺母及钢带等构件的性能、强度与结构必须与设计锚固力相匹配。

第三十五条 钻孔直径、锚杆直径和树脂药卷直径要合理匹配。钻孔直径与锚杆杆体直径之差应为6—10mm。钻孔直径与树脂药卷直径之差应为4—8mm。锚杆的锚固长度按下式计算：

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L0=LR1/(R-R2)

式中：L—树脂卷长度 mm L0——锚固长度 mm R ——钻孔半径 mm R１——树脂卷半径 mm R２——锚杆半径 mm

第三十六条 任何断面的锚杆支护巷道，顶板两肩部的斜向锚杆水平投影深入两帮长度不小于200mm，同时采用偏中心孔托盘。

第三十七条 煤巷锚杆支护的补强加固措施应优先采用锚索。

第三十八条 采区上、下山煤巷锚网支护，应作喷浆、注浆、防腐处理。

第三十九条 回采巷道靠工作面一侧巷帮应优先采用承载能力不低于60KN可切割锚杆或易于拆卸的锚杆。

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煤巷顶板锚杆支护形式与主要支护参数的选择 表3-1

巷道 围岩 类别 巷道 围岩 稳定 状况 主要支护参数 基本支护形式 杆体 强度 等级 KMG 335 KMG 335 KMG 335 KMG 335 KMG 335 KMG 500 KMG 335 KMG 500 杆体直径 （mm） 18— 20 20— 22 20 22 20—22 20— 22 20— 22 20— 22 设计锚固 力 （KN） 80—105 105—125 105 125 100—120 150—190 120—150 150—190 锚杆长度 （mm） 2000—2200 2000—2200 2200—2400 2200—2400 2200—2400 2200—2400 2200—2400 2200—2400 间排距 （mm） 600— 800 800—1000 600— 900 900—1000 600— 900 800—1000 600— 700 700— 900 Ⅰ 稳定 加长锚： 锚网+钢带 加长锚： 锚网+钢带 加长锚： 锚网+钢带 加长锚： 锚网+钢带 加长锚或全锚： 锚网+钢带+锚索 加长锚或全锚： 锚网+钢带+锚索 全锚： 锚网+钢带+锚索 全锚： 锚网+钢带+锚索 Ⅱ 中等 稳定 Ⅲ 不稳定 Ⅳ 极不 稳定 注：1 、巷帮锚杆支护形式与主要参数视地应力大小、煤体强度、节理裂隙发育情况确定。

2 、上表不包含由于围岩地质条件变化而采取的加固支护措施。

第四章 锚杆支护材料

第四十条 锚杆支护材料中的杆体及附件、树脂锚固剂必须取得煤安标志方可生产和使用；出厂产品必须有合格证和产品标志。

第四十一条 锚杆支护材料各构件的强度必须匹配，且不小于设计锚固力，其它材料，如梁、网、钢带等应与整个支护系统的强度相适应。

第四十二条 巷道围岩属于Ⅲ―Ⅴ类时，材料性能指标必须满足：б屈——335-700Mpa，延伸率δ≥17%。

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第四十三条 顶板锚杆长度应优先选用2.2、2.4、2.6米。 第四十四条 沿煤布置的开拓、准备巷道及有淋水现象的岩巷锚喷工程，其锚杆支护材料必须经过防腐处理。

第四十五条 树脂锚固剂必须符合MT146.1—2002的规定。产品说明书中必须对锚固剂的性能、特征、规格尺寸、搅拌时间、初凝时间及正确的使用方法等进行详细叙述。

第四十六条 平煤股份公司每季度对支护材料生产单位按品种抽样检验一次，同时对检验结果进行通报。各单位均不得购买或使用末经检验和检验不合格的支护材料以及超过质量保证期的支护材料。

第四十七条 平煤股份公司所属生产和使用锚杆支护材料的各单位应建立原材料及成品仓库，不得露天存放。树脂锚固剂必须存放在干燥、无阳光直射的库房内，并且要远离热源，一般要求库内温度为4——25度。

第四十八条 负责锚杆支护材料的仓库管理人员必须对每一批到货的产品名称、规格、产品编号、数量、生产日期、到货时间、生产厂家、检验报告、产品合格证、发放情况等建立台帐，进行登记，以便鉴别生产厂家和进行质量跟踪。

第四十九条 对试验研究新型锚杆支护材料，由研制单位提供技术参数、技术可行性论证材料，报平煤股份公司开拓处备案后，可在规定的地点进行工业性试验，经业务主管部门及技术监督部门鉴定后方可扩大到试验地点以外的现场使用。经鉴定后的

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定型产品纳入平顶山煤业股份公司锚杆支护材料管理范围。 第五十条 杆体尾部螺纹应采用滚丝工艺加工，必要时采取强化热处理措施，尾部螺纹破断力不得低于杆体破断力。非等强锚杆必须用杆体承载力最低处作为设计依据。

第五十一条 锚杆托盘应优先选用碟形托盘，其中心孔壁应加工成球面形以利与球面螺母相配套。任何形式的托盘，其三点支承抗压强度不低于锚杆设计锚固力。托盘与螺母间必须有球形垫及减摩垫片。

第五十二条 配套螺母必须选用可实现快速安装的剪切销式、阻尼式、压片式等扭矩螺母，扭矩螺母质量应符合Q/PM014-2004扭矩螺母的质量标准。

第五十三条 钢带或梁应根据现场具体情况选用W型钢带、T型钢带、M型钢带，钢带或梁与托盘的组合强度应与锚杆设计锚固力相匹配。

第五十四条 网应选用菱形金属网和经纬网，也可选用符合相应技术标准的其它形式和材料的网。编织金属网的钢（铁）丝直径应不小于4mm。

第五章 施工技术管理

第五十五条 煤巷锚杆支护作业必须严格按照掘进工作面作业规程的有关规定进行施工。

第五十六条 掘进工作面作业区域内，必须根据掘进工作面

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质量标准化的要求悬挂施工牌版，以便于施工和监督检查，牌版悬挂地点应有良好的照明和通风条件。

第五十七条 掘进时应注意巷道宽度的控制，实行预留保护层爆破，爆破图表必须依据煤层的硬度系数，围岩稳定性等因素科学编制，施工过程中，应跟据爆破效果及时修改爆破参数，遇构造时，应立即更改爆破图表。

第五十八条 巷道断面超宽大于300mm，必须采用补打锚杆（锚索）或支撑式支架进行加固。

第五十九条 临时支护措施应安全可靠、便于操作，同时，临时支护必须使用具有初撑力的支护装置且紧跟迎头，严禁空顶作业。

第六十条 顶板破碎及沿底留顶煤巷道，采用锚杆支护时，应采用预裂爆破技术并打超前锚杆，控制旷帮漏顶。

第六十一条 顶部锚杆必须采用快速安装工艺，即搅拌树脂、上托盘、拧螺母一次完成，拧紧螺母的扭矩M18不小于100N.m；M20及以上的不小于120N.m，必要时，用扭矩放大器提高锚杆安装预紧扭矩。

第六十二条 煤帮应优先选用树脂锚杆，并应采用快速安装工艺施工，帮锚杆螺母预紧力矩不得低于60N.m。

第六十三条 锚杆安装前，应检查树脂锚固剂性状。严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂。

第六十四条 全长锚固或加长锚固时，必须至少使用一卷不

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小于350mm长的超快或快型锚固剂。搅拌锚固剂时必须按以下标准掌握搅拌时间和等待时间。

（1）超快速（ck），搅拌时间：10—15s，等待时间：10—30s。 （2）快速（k），搅拌时间：15—20s，等待时间：90—180s。 （3）中速（Z），搅拌时间：20—30s，等待时间：480s 第六十五条 安装树脂锚杆时，必须严格安照设计要求的顺序和数量在锚杆孔中放置锚固剂。安装顶板树脂锚杆时，严禁使用煤电钻或风煤钻搅拌树脂药卷。

第六十六条 井下运输、存放树脂锚固剂应注意避免受压、受折、受热。已破损或废弃的树脂锚固剂要挖坑掩埋或采用其它方式妥善处理，严禁混入掘进出煤系统中。

第六十七条 树脂锚固剂中的固化剂有腐蚀性，在操作过程中如不慎接触到皮肤或眼睛，要立即用清水冲洗。

第六十八条 对于断层破碎带、煤层松软区、地质构造变化带、地应力异常区、动压影响区等围岩支护条件复杂地区，必须采用加密锚杆、全长锚固、锚索锚固、点柱及架棚等强化支护措施。

第六十九条 在锚杆支护作业时，如遇放煤炮，顶底板及两帮移近量显著增加，底板出现较大底鼓，顶板出现较大淋水或淋水加大，突发性片帮掉渣，巷道不易成型，钻眼速度异常等情况，应立即停止作业，采取加强支护措施后方可继续作业。

第七十条 铺网搭接长度不得小于100mm，严禁对接，搭接处，

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应用扎丝扭接联网，铺网必须拉紧并紧贴岩面；与w型钢带配合使用的托盘，规格尺寸不能大于钢带棱间宽B（BHW—280—2.75—4.00型钢带B＝150mm），但不能小于130×130mm（Ф130mm），必要时可增加与钢带匹配的金属垫板增大接触面积及支护强度。

第七十一条 铺网时，原则上禁止卸掉第一排锚杆托盘重新压网，避免二次支护现象。

第七十二条 煤巷锚杆支护巷道两帮原则上不允许使用木垫板，如确需使用木垫板，其规格尺寸及材质必须满足：400×200×50（长×宽×厚）的柳木或硬杂木。

第七十三条 锚索紧跟开掘工作面施工时，涨拉力应为锚杆设计载荷的0.8—1.0倍；锚索在掘进机后施工时，涨拉力应为锚杆设计载荷的1.0—1.3倍。

第七十四条 锚杆支护煤层巷道垂深在500—800米时，锚杆安装预紧力：Ф18不得小于175N.m、Ф20不得小于190N.m、Ф22不得小于210N.m。

第七十五条 锚杆支护煤层巷道垂深超过800米时，锚杆安装预紧力：Ф18不得小于250N.m、Ф20以上不得小于400N.m。

第七十六条 锚杆支护巷道临时支护，必须采用“临时支护用玻璃钢单体液压支柱”。

第七十七条 煤与瓦斯突出掘进工作面，两帮必须采用锚梁网支护，梁应优先选用W钢带。当工作面循环进尺等于或大于巷道轮廓线防突措施孔走向投影4米时，防突措施孔处锚杆必须加

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长且应打锚索加固。

第七十八条 对已施工的巷道应每班查看，发现顶板、两帮有失效的锚杆应及时补打，对松动的螺母应及时紧固。

第七十九条 任何煤巷作业地点，不得使用作为永久支护的锚杆、锚索、钢带、金属网起吊设备或其它重物。

第八十条 锚杆支护作业场所，必须有10米巷道的备用棚及相应的支护材料，以备改变支护方式和抢险之用。

第八十一条 物料场内的锚杆、锚索支护材料必须摆放整齐，并挂牌管理。严禁使用被油渍、淤泥污染及变质、变形的锚杆、锚索支护材料。

第六章 预应力锚索的设计与施工管理

第八十二条 在永久、半永久和大跨度工程中，当围岩整体稳定性差、压力较大、服务年限长时，可采用预应力锚索与锚杆相结合的形式进行支护。当围岩遇有可能失稳的较大块体时，可采用预应力锚索进行加固。

第八十三条 锚索设计锚固力不小于200KN，预紧力执行第77条相关规定。锚索设计长度应保证锚固到稳定岩层中的长度不小于1.0m，锚索长度不宜小于4.5m，不宜超过10m。

第八十四条 预应力锚索部件的设计，应遵守以下规定： 1、当巷道直接顶较完整时，可采用端头锚固，锚固长度应由设计确定，必要时，通过现场拉拔试验验证。

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2、当巷道直接顶裂隙较发育且上部为复合顶时，宜采用加长锚固，支护型式应选用锚索+槽钢（矿工钢）组合支护，其锚固长度应由设计确定。

3、锚索材料必须选用极限强度为1870MPa的低松弛钢绞线。当采用端锚时，应优先选用树脂锚固剂（分快速和中速）；采用加长锚固时宜选用水泥（砂）浆或聚胺脂液。

4、托盘强度必须与锚索强度相匹配。 第八十五条 锚索支护参数的确定：

1、 锚固长度La

La≥fst/πfcs d1

式中：d1—锚索钢绞线之径，mm

fst—钢绞线抗拉强度，Mpa

fcs—锚索与锚固剂的设计粘接强度，按10MPa计算 2、 锚索间排距 L/S≥2 式中：L—锚索孔深度

S—锚索间距 3、 锚索锚固力P

P1≥P≥P1/K或P2/K

式中：P—设计锚索锚固力 KN P1—锚固段锚固剂与孔壁的粘结力 KN P2—锚固段锚固剂与钢绞线的粘结力 KN

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K—安全系数，取2

第八十六条 预应力锚索安装应遵照下列规定：

1、孔打好后，应将树脂药卷与锚索粘牢，锚索下端预先套上搅拌器，用手将锚索顶住，锚固剂缓缓送入孔底（不能反复）。

2、锚索安装后必须及时张拉，严禁集中张拉。胶结材料末达到设计强度时，不得张拉锚索。

3、 自由段是连接锚固段与张拉端的锚索体部分。自由段长度一般不小于3.0米。也可按岩层最大破裂面的深度来选取，要求超过破裂面至少1.0米。

4、张拉段是锚索位于孔口外的外露部分，其长度不超过350mm，多余部分应及时剪掉。

第八十七条 锚索锁定后48小时内，若发现有明显松弛时，应进行补偿张拉。

第八十八条 锚索支护应紧跟工作面并与锚杆梁或钢带联成一体，锚索梁至少托住两排锚杆。锚索托盘应与顶板保持面接触，严禁锚索托盘切割顶板。

第八十九条 锚索孔出现导水迹象时，必须采用支撑式支护。

第七章 锚杆支护安全、质量检测及反馈

第九十条 所有采用锚杆支护的巷道都应进行监测。监测方案由业务管理部门负责制定，由开拓、掘进施工单位负责按技术要求实施。业务管理部门应就日常监测的仪器安装步骤、技术要

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求、测读方法等组织对施工单位有关人员进行必要的培训。 锚杆支护巷道必须制定监测方案并由业务主管科室组织落实。

第九十一条 监测方案与实施办法必须编入巷道作业规程。 第九十二条 煤巷锚杆支护监测其目的主要是：及时发现异常，确保安全施工。为评估支护效果提供依据；

监测内容的选择必须充分考虑到如下几个方面①巷道围岩的运动状况，从监测数据直接判断围岩是否稳定；②锚杆的工作状

态，判断锚杆支护参数是否合理；③便于观测，易于现场测取。

第九十三条 监测主要监测顶板变形、顶板离层情况，应采用简便、易读并具备直观视觉显示功能的顶板离层仪，以便井下所有人员都能随时了解顶板活动的情况。锚杆承载工况要采用测力锚杆进行观测。

第九十四条 监测方案的观测频度是：一般距掘进工作面50m以内，每天观测一次，其它情况不少于每旬观测一次。

第九十五条 监测仪器安设必须紧跟工作面，除非方案中另有规定，仪器应安设在巷宽的中部和巷帮的中部。

第九十六条 顶板离层指示仪应按规定间隔及时紧跟掘进工作面安装，以便监测顶板活动的全过程。

第九十七条 作为指导性原则，顶板离层指示仪的最大安装间隔为：①实体煤巷：Ⅲ类及Ⅲ类以上巷道50m、Ⅵ类巷道40m；

②沿空巷道：Ⅲ类及Ⅲ类以上巷道40m、Ⅵ类巷道30m； ③巷宽大于5m的大断面巷道：综放（采）切眼20m；

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④断层及围岩破碎带、顶板淋水、应力集中区、交岔点及硐室等特殊条件下的巷道必须安设顶板离层指示仪。

第九十八条 除非设计或观测方案中另有专门规定，所有顶板离层指示仪均应安装在巷宽的中部或最大扰度处，交岔点处的离层指示仪则应安装在交岔点中心位置，并挂牌管理。

第九十九条 除非设计或观测大纲中另有专门规定，顶板离层指示仪下部测点应与顶锚杆上端处在同一高度，上部测点应处在锚杆上方稳定岩层内300～500mm，无稳定岩层时，上部测点在顶板中的深度一般不低于巷道跨度的1.5倍。

第一百条 掘进工区技术负责人要指定专人每班对距掘进工作面50m以内的顶板离层指示仪进行测读和记录。距掘进工作面50m以外的顶板离层指示仪按每周不少于1次进行测读和记录。

第一百零一条 各矿根据本矿地质条件、围岩性质、观测分析，确定出各自的离层临界值。在支护设计或观测方案中要明确说明具体巷道具体条件下的顶板离层临界值。

第一百零二条 如果顶板离层超过临界值，可采取的措施有：

(1)锚杆长度范围以内离层：首先采取加大锚杆直径或提高锚杆杆体强度的措施，其次可减小锚杆间排距，提高支护密度；

(2)锚杆长度范围以外离层：加大锚杆长度，采取锚索补强加固，与棚式支架联合支护。

第一百零三条 锚杆支护的锚固质量应按规定进行检测。具体要求如下：

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(1) 检测锚固力应做拉拔试验，巷道每进30-50米或每300根（含300根以下）抽查一组（顶帮各3根），拉拔加载至设计锚固力的90%。

(2) 拉拔加载至设计锚固力的90%时，每组发现有一根不合格，再抽查一组，如仍不合格，由矿（处）主管副总组织分析查找原因，及时采取处理措施。

(3)做锚固力拉拔试验时，应遵守如下规定： a 拉拔装置应固定牢靠；

b 拉拔装置下方严禁人员行走或站立； c 杆体处现颈缩时，应停止拉拔、立即卸载； 第一百零四条 拉拔试验后，应及时拧紧螺母；如出现锚杆失效应及时补打锚杆。

第一百零五条 对锚杆螺母扭矩检查时，一组（顶帮各3根）中有一根不合格要将所有螺母重新拧紧一遍。

第一百零六条 开拓掘进区、队技术负责人对当天汇总的监测数据要及时处理分析，发现异常时，需将异常现象以及原因、危害和对策建议向矿技术管理部门、调度室及分管副总工程师汇报，由分管副总工程师主持分析，根据分析结果提出措施和对策并组织落实。

第一百零七条 巷道位移观测可采用十字测点法进行，内容包括顶板下沉量、下沉速度、底鼓量及两帮位移量等。

第一百零八条 监测反馈指标：五个指标分别用A、B、C、D、

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E表示。

A……锚固区域内顶板离层设计值，mm； B……锚固区域外顶板离层设计值，mm； C……两帮相对移近量的设计值，mm；

D……全长锚固测力锚杆杆体测点屈服数与杆体测点总数的比值，暂定为1/3；

E……端锚锚杆的设计锚固力，KN。

D、E数据在设计锚杆杆体强度和锚杆粘结力时就已经确定。 第一百零九条 表7—1、7—2推荐了各类巷道反馈信息指标数据。A、B、C只是参考值，在应用时应注意巷道的特殊性，必须研究该巷道的具体条件及特殊性，将参考值与实测数值对比，及时调整反馈信息指标数值。

顶板高强度树脂锚杆 表7—1 反馈信息指标参考值 围岩稳定性类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

顶板普通树脂锚杆 表7—2

反馈信息指标参考值 围岩稳定性类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ A (mm) 8 10 15 18 20 B (mm) 10 12 18 22 25 C (mm) 35 70 150 220 300 A (mm) 10 105 22 25 B (mm) 12 17 27 30 C (mm) 35 70 150 220 31

Ⅴ 30 35 300 第一百一十条 修改与不修改初始设计准则：在以下五个条件同时得到满足时，初始设计不需要修改，A`、B`、C`、D` 、E`为现场实测数据。①A`≤A；②B`≤B；③C`≤C；④D`≤D；⑤E` ≤0.7E。有一个或一个以上条件得不到满足时，就需要修改设计。

第一百一十一条 常规修改意见：

⑴顶锚杆锚固区内存在问题时：①减小顶板锚杆间排距；②加大顶板锚杆的强度，采用更优的材质；③增加顶板锚杆粘结段长度，提高锚杆粘结力。

⑵顶锚杆锚固外内存在问题时：①加大顶板锚杆长度；②加强两帮锚杆支护，两帮增打锚杆，或在两帮和底角注浆；③顶板补打锚索。

⑶两帮存在问题时：③加大两帮锚杆的长度；②减小两帮锚杆间排距；③加大两帮锚杆的强度，采用更优的材质；④增加两帮粘结段长度，提高锚杆粘结力；⑤在两帮和底角注浆。

上述各项中的“加强支护措施”可以采用1种或同时采用多种。

第一百一十二条 初始设计修改后，按修改后的设计进行施工。在施工中，继续进行现场监测，并根据监测反馈信息重新确定修改后 的设计是否满足支护要求，如达不到要求，应继续进行修改设计，使之不断趋于完善。

第八章 困难、复杂条件下的煤巷锚杆支护

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第一百一十三条 困难、复杂条件的煤巷主要指以下巷道：①软岩巷道,如煤软、顶板软或者含多层软弱夹层的复合顶板，底板软以及围岩三软。②深井巷道。③多次受采动影响巷道④围岩破碎、受构造应力影响大的巷道。⑤大变形巷道。对于埋深超过600m采区巷道视为困难、复杂条件的道巷。

第一百一十四条 顶板应采用高强、超高强锚杆，全长锚固，锚固力应在180KN以上。

第一百一十五条 顶板应采用锚索补强，并可适当加密锚索间排距。

第一百一十六条 煤帮应采用加长锚固可伸缩增强锚杆，锚固力应达到100KN以上。并可考虑采用帮锚索补强。

第一百一十七条 喷浆、注浆作为困难、复杂条件巷道重要加固手段。

第一百一十八条 注浆应先喷浆封闭，喷层厚度不小于120mm，强度不低于4MPa。可采用锚杆加纵横钢丝绳或钢筋网壳做喷层筋体。

第一百一十九条 浆液优先选用普通硅酸盐525#水泥浆，注浆方式优先选用定压注浆，注浆压力一般为2-3MPa。

第一百二十条 新掘进巷道注浆宜滞后工作面20-30天，并根据围岩变形情况进行复注。回采巷道可探索注浆加固工艺。

第一百二十一条 对于大变形巷道可考虑卸压处理。 第一百二十二条 对于埋深超过1000m的巷道，可考虑采用

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锚网和金属支架联合支护。

第九章 附 则

第一百二十三条 本规范解释权归平煤股份公司。 第一百二十四条 本规范未涉及到的技术问题，应按国家、行业主管部门有关法规、规定执行。

第一百二十五条 本规范自发布之日起执行。

附件

有关名词解释：

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1. 杆体破断力：杆体所能承受的极限拉力 （KN）。 2. 锚杆抗拔力：拉拔试验中，锚杆失效时的极限拉力（KN）。 3. 锚固力：锚杆及锚固装置正常工作时所承受的拉力（KN）。 4. 设计锚固力：设计时给定的应由锚杆及其装置保证的最低锚固力（KN）。

5. 锚固剂：通过其粘结使锚杆固定在钻孔中的无机或有机粘结介质。区别于靠摩擦或楔紧作用的机械固定装置。

6. 树脂锚杆：对岩层或煤层起锚固作用的一套构件的统称。它包括树脂锚固剂、杆体、托盘、螺母、减摩垫圈等。

7. 锚固长度：锚固剂与杆体和孔壁三者之间的有效结合长度。

8. 端部锚固锚杆（端锚）：锚杆的锚固长度不超过500mm或不超过孔深的1/4。

9.全长锚固锚杆（全锚）：锚杆的锚固长度大于或等于90%以上的钻孔长度。

10.加长锚：锚杆的锚固长度不小于杆体长度的二分之一。 11.锚杆支护：它是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件系统组成的。这些杆件配以网、梁、带，靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊预紧作用，防止破碎岩石冒落。

12.预紧力：安装锚杆（锚索）时，通过拧紧螺母或张拉的方法施加在锚杆（锚索）上的拉力（KN）。

13.预紧力矩：拧紧锚杆螺母时，施加于螺母的力矩（N.m）。 14.锚杆承载工况：锚杆受力分布以及随围岩变形的变化情况。

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15.锚杆快速安装：使用锚杆打眼机具连续完成打锚杆眼——搅拌树脂锚固剂——拧紧螺母并达到规定的螺母预紧力矩的全过程，区别于间断作业和人工拧紧螺母。

16.粘结力：锚杆粘结材料与孔壁岩石之间的最大抗剪力。 17.原岩应力：原岩内固有的应力，通常也称地应力。 18.再生应力：由于井巷开拓、矿山资源开采等工程影响而形成的应力。

19.握裹力：锚杆杆体与粘结材料间的最大抗剪力。 20.特殊地点：指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶板淋水地点、穿层、宽度大于5米的巷道、交岔点、综采（综放）工作面切眼、硐室等地点。

21. 顶底板移近量：顶板下沉量与底板鼓起量的总和。 22. 顶板下沉量：在底鼓量很小，可以忽略的情况下顶底板的移近量。

23. 岩石的流变性质：通常指岩石在长期载荷作用下的应力应变曲线随时间而变化的性质。

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主题词：生产技术 科技 巷道 掘进 标准化 通知

平煤股份公司综合部 2009年5月25日印发

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/s1ir.html